和田的气候特点
和田地区属于暖温带极端干旱荒漠气候。其主要特点是：夏季炎热，冬季寒冷，四季分明，热量丰富，昼夜温差及年较差大，无霜期长，降水稀少，蒸发强烈，空气干燥，气候带垂直分布也较明显。昆仑地区，平均每升高100米，年平均气温降低0.5～0.7摄氏度。
气温变化大，日照时间长（年日照时间达2500-3500小时），降水量少，空气干燥，年平均降水量为150毫米左右。
和田少数民族众多，风情风俗各异，宗教色彩浓厚。和民族同志在一起饮食一定要清真，即不吃猪肉，狗肉等，也不要说。这是他们在生活中的禁忌，不能违反。但也不要绝对改变自己饮食习惯，注意荤素搭配、多喝水，多食水果。和田是瓜果之乡，到和田吃水果是一大乐事，但千万不要在吃完水果后再喝热茶，以免造成腹泻。应携带有关药物及一些常备治病药物，如创可贴、感冒药或治疗肠胃不适药物等。
和田的地理环境
地形地貌
和田地区南越昆仑山抵藏北高原，东西长约670公里，南北宽约600公里，总面积24.78万平方公里。和田地区南部昆仑高山成弧形横贯着东西，峰峦重叠，山势险峻。北坡为浅丘低山区，峡谷遍布，南坡则山势转缓。山脉高峰一般海拔为6000米左右，最高达7000米以上。由于气候干燥，荒漠高度一般达3300米，个别地段可达5000米，南北坡雪线分别在6000米和5500米以上。在昆仑与喀喇昆仑的地理分界处断列形成林齐塘洼地，发育着现代盐湖与盐碱沼泽，形成高山湖泊。
和田地区自山麓向北，戈壁横布，各河流冲积扇平原绿洲继续分布，扇缘连接塔克拉玛干沙漠直至塔里木盆地中心。麻札塔格古余山余脉残留于北部沙漠区西北，海拔430米。
和田地区地貌单元可分为：
1、最高山带：海拔5200～5500米，是现代冰川和永久积雪带，多由坚硬的变质岩、花岗岩等古老岩石组成，山势雄伟。
2、高山带：海拔4200～5200米，一般为裸地。有大量古代冰川遗迹。如策勒亚门的古冰碛、马库卡尔塔西河源头的冰斗区及克奇克库勒冰碛湖。
3、亚高山带：海拔3400～4200米，有较深厚土层，山峰母岩裸露，岩壁陡峭，山坡有明显的侵蚀切割，山势起伏大，一般坡度20～38度。
4、中山带：海拔3000～3400米，山势起伏较大，山峰明显，但山顶轮廓浑园具有准平原地貌，复有很厚的黄土发育形成的草旬草原土类型。分布着辽阔的'优良草场，是和田地区重要牧业基地。
5、低山带：海拔2200～3000米，山势平缓，覆盖土层很厚，大量堆积着昆仑黄土，在河流沿岸阶地上分布着农田，是农牧结合区。
6、山麓倾斜平原：海拔1250～2200米。海拔1700～2200米为粗沙及砾石覆盖的戈壁，着生稀疏超旱植被，海拔1450～1700米为裸的粗砾戈壁，海拔1250～1450米，古老绿洲分布区，长期灌溉淤积，土壤不断熟化。
7、沙漠区：海拔1250米以下的北部地区接塔克拉玛干沙漠腹地，着生耐旱植被。
位置境域
和田地区位于新疆维吾尔自治区最南端，中心位置位于东经79.92°，北纬37.12°，南越昆仑山抵藏北高原，东部与巴音郭楞蒙古自治州毗连，北部深入塔克拉玛干腹地，与阿克苏地区相邻，西部连喀什地区，西南枕喀喇昆仑山与印度、巴基斯坦接壤，有边界线210公里。东西长约670公里，南北宽约600公里，总面积24.78万平方公里。
水文
和田地区境内有大小河流36条，年径流量74亿立方米。河流季节反差极大，夏季洪涝，秋冬严重干旱，春季极为缺水，4-5月来水量仅占全年的7%。
和田地区河流大都是内陆河。一般可划分为皮山、和田-墨玉-洛浦、策勒-于田-民丰及羌塘高原湖区等5个内流区。此外尚有流入印度的奇普恰普河外流区（年外流水量2.93亿立方米）。平原区流区有大小河流36条，引用灌溉和人畜饮水的有30条。
和田的景点
英艾日克水库
英艾日克水库位于和田市18公里处的冲积扇扇缘洼地中，属平原水库。库容4225万立方米，调节库容2500万立方米，平均水深6.5米。水库西侧为英尔艾力克沙丘地，北岸出水口两侧为鱼塘和园林地。
尼雅遗址
尼雅遗址位于民丰县境内，尼雅河的下游古河道上，塔克拉玛干沙漠的南缘，在古丝绸之路的南道上，平均海拔1300米。尼雅遗址是国家级重点文物保护单位。
尼雅遗址是古代居民的居住遗址。距民丰县城约140公里，地处县城正北沙漠腹地，系汉晋时期距今约1800年的“精绝国”所在地，是塔克拉玛干沙漠最重要的古代遗址之一，南北分布大约27公里，东西宽约8公里，以河渠为界，是研究西域历史的珍贵文字资料。由于遗址的出土文物珍贵，尚未对一般游人开放。
其娜民俗风情园
其娜民俗风情园位于墨玉县城南，阿克萨拉依乡其那巴格村，距和田市40公里。2007年底被评为自治区级3A景区、全国工农业示范点、五星级农家乐。园中有一株梧桐树，维吾尔语为“其娜”，“其娜”是英语china维吾尔英译，意思是“中华桐”。树高30多米，主杆直径达3米，树冠遮盖地面1.5亩。
白玉河景区
白玉河亦称玉龙喀什河，自古因生产和田白玉而得名。白玉河是白玉的主要产地，主要有青玉、青白玉、黄玉、碧玉、白玉等36种和田玉，白玉河发源于昆仑山北坡，全长504公里，年径流量22.6亿立米。
拓展阅读：新疆和田的气候怎么样
和田地区深居内陆，远距海洋，四周高山（天山、昆仑山、帕米尔高原）环绕，因而是受海洋气流影响，大陆性强。西来冷湿气流和印度洋热湿气流难于抵达。在我国东部盛行的东南季风，也因相距遥远，难以飘临。本区所处纬度较低、寒潮受阻于天山，因而气温较高，属于暖温带极端干旱荒漠气候。其主要特点是：夏季炎热，冬季寒冷，四季分明，热量丰富，昼夜温差及年较差大，无霜期长，降水稀少，蒸发强烈，空气干燥，气候带垂直分布也较明显。昆仑地区，平均每升高100米，年平均气温降低0.5～0.7摄氏度。
由于全区范围大，面积广，不同地形、地貌条件下，生物、气候差异极大，大致可分为南部地区，绿洲平原区，北部沙漠区三种气候类型。
南部山区：包括海拔高度1800～3000米的前山河谷地带，属于温带或寒温带气候带，根据策勒县境的奴尔拦干（海拔1970米）和西部黑山（海拔1800米），气象资料分析，全年平均气温4.7℃，极端最高气温34.0℃～30.4℃，极端最低气温-25℃，全年降水量127.5～201.2毫米，大于10℃的活动积温在3400℃以下，夏季短促，冬季漫长，部分地区逆温层比较明显，冬季气温比平原区高1-2℃.
海拔3000米以上的山区属寒带气候，气候寒冷，无四季之分，只有冷暖之别，冷季长于暖季，降水量分布极不均匀，一般年平均降水量300毫米左右 ，0℃以上的生长期有120～150天，海拔5500米以上为终年低于摄氏零度的永久积雪带。
绿洲平原区，四季气候的基本特点：春长大风多我，夏热且干旱，秋凉降温快，雪少冬不寒，属于暖温带，极端干旱的荒漠气候。年平均气温11.0℃～12.1℃，年降水量28.9～47.1毫米，年蒸发量2198～2790毫米。
北部沙漠区：气候非常干燥，少雨，日照强烈，冷热剧变，风大多沙，是极为典型的大陆荒漠气候区。
平原地区≥0℃的积温4507.1～4783.0℃、≥10℃的积温406.1～4311.6℃，沙漠区积温更高如和田塔瓦库勒≥0℃的积温5000℃、≥10℃的积温4500℃、山区随着海拔高度增加积温减少，如和田黑山≥0℃的积温为2453.4℃，≥10℃的积温1865.2℃，康西瓦≥0℃的积温为1090.3℃，≥10℃的积温293.3℃，甜水海子≥0℃的积温只有341.2℃.
平原地区无霜期为182～226天，多数在200天以上，沙漠和山区初霜期比平原绿洲区，终霜期晚，例如和田塔瓦库勒，无霜期在200～210天，黑山约100天。
冬季降雪量少，平均降雪日数为6.3天，平均降雪量3.6毫米，最多21天，雪量23.2毫米，冬不严寒。气温年较差为23～35℃，日较差为12.8～16.3℃。
和田河年径流上升幅度较小的原因
1、玉龙喀什河大桥附近：玉龙喀什河，因出产和田玉又名白玉河，是新疆的一条河流。发源于昆仑山北坡的冰川，流经洛浦县，在阔什塔什与喀拉喀什河汇流成和田河。全长513公里，每年6-9月为洪水期。
2、亚门草场：亚门草场位于和田地区策勒县努尔乡以南，昆仑山以北，每逢6月-7月盛夏之季，气候凉爽宜人，各种花草竞相争艳，郁绿的草地和洁白的羊群构成一幅诱人的草原景象，令人神往。而且渐进昆仑有“一天有四季，十里不同天”的独特感受，是旅游观光，影视题材采集，外景摄影的好地方。
3、乌鲁瓦提景区：乌鲁瓦提景区位于和田河西支流喀拉喀什河中游河段，该景区所依托的乌鲁瓦提水利枢纽工程，是一座具有灌溉、防洪、发电、生态保护、旅游的大型水利枢纽工程。景区景色十分优美，库区南头有几个小岛，其上生长众多植物，是灰鹤、野鸭、大雁等飞禽的乐园；库区四周被干燥剥蚀的低山环绕，高峻挺拔，形态奇异，远观“银装素裹，原驰腊象”莽昆仑的风姿；近看湛蓝色的湖水，水清浪静，湖光倒影，景色十分秀丽，是国内为数不多的“绿水荒山”特点的景区。水库周围环境优美，是夏季避暑、乘凉、游泳、垂钓、划船及观光旅游的好地方。
4、和田大巴扎：和田大巴扎汇集了具有地方特色的菜系佳肴、名点饮品、干鲜果品、药材补品、金石雕镂、陶瓷漆器和各地的名优百货、名烟名茶等。和田地区旅游产品种类多、名气高，特别是和田玉、和田丝绸、和田地毯、玫瑰洒、和田小花帽、民族医药、民族小刀、手工木制品等旅游产品，其中很多是全疆王牌的旅游产品，为自治区出口创汇的主要出口产品之一。和田大巴扎为当地群众和旅游者提供了休息、娱乐、品尝风味小吃、购买土特产品的好去处。
5、和田胡杨林：胡杨林公园位于新疆轮台县境内的塔里木河畔。这里生长着大量的原始胡杨林。秋季，一片片金**的胡杨陪伴着沙漠，自然景色美极了。主要以胡杨林为依托、沙漠公路穿其而过之优势，开发出面积500余公顷的旅游带。公园里胡杨林、沙滩、湖泊，惹来无数中外旅客前来玩赏。
6、沙漠观景台：沙漠观景台是和田市郊一处比较壮观的沙漠景观。可骑上骆驼，在沙漠中行走，感受大漠驼铃的气息。
7、约特干遗址：该遗址是古代于阗地区重要聚落遗址。历代出土文物均来自于距地表5米以下的文化层，文化层厚达3米左右。在遗址的东北角有一处露在地表的文化层，陶片密集分布。历代出土的文物有陶俑、陶器残片、古钱、玻璃片、珠子、金质铸像、画押、玉块、骨头等文物。陶俑多为人物、动物等。陶器碎片大多有刻划、压印和附加的纹饰及浮雕题材为几何图案、植物图案、人物和动物等，波斯、希腊风格极浓。1959年曾出土一只金制小鸭和唐代“乾元重宝”钱，金鸭工艺精湛，造型与敦煌千佛洞唐代壁画中的鸭子相似。斯文赫定还发掘出基督教的金币、十字架和一块金牌，说明遗址存续期间，曾有两名传教士来此传教。目前被纳入保护范围的为一片面积约0.3平方公里，低于地平面8米的沼泽洼地。约特干遗址是自治区级重点文物保护单位。
8、玉吉满麻扎：玉吉满麻扎位于新疆和田阿其克管理区，距县城约70公里。麻扎座落在半山腰间，扼洛浦至策勒县山区之咽喉，下临小桥流水人家，古木参天、桑柳叠翠、卵石为溪、流水潺潺，在幽谷中的这个小村落中有个礼拜寺。麻扎的山坡下有荆刺一丛，郁郁葱葱，其下有地室1座，可宿1人，专供朝拜者进夜。
摘要:根据和田河实测年径流资料,应用小波分析、R/S分析等多种方法,探讨了在气候变化和人一类活动影响下,和田河年径流变化规律及其成因。结果表明,和田河年径流存在减少趋势,且具有定的持续性。通过径流变化的影响因素分析表明,上游出山口处两支流的径流变化主要受气温升高的影响,下游入塔里木河处除受降水减少的影响外,主要是由于人类对水土资源开发进程的加快,人类活动是其径流变化的主要原因。
关 键 词:和田河;径流变化; 小波分析; R/S分析;气候变化;人类活动
中图分类号: TV121+4 文献标识码: A 文章编号: 1000-3037(2007)06-0974-06近年来随着全球气候变化和人类活动的影响,流域水循环的演变十分显著,形成了天然水循环与人工循环此消彼长的二元动态水循环过程。河川径流量是水资源综合开发利用、科学管理、优化调度的最重要依据,它的形成受到全球变化和人类活动越来越多的影响[1]。
和田河发源于昆仑山和喀喇昆仑山北麓, 自南向北纵贯塔克拉玛8干3大2沙漠,汇入塔里木河,是塔里木河三大源流之一,平均每年向塔里木河输水 10.4×10m[ ]。和田河是和田绿洲生存的命脉,属于冰川融雪及降水混合补给型河流,丰3枯与气候变化密切相关,直接影响绿洲内各种经济活动,也影响向塔里木河干流的输水[ ]。因此,分析和田河径流
变化规律对于水资源的合理高效利用、水利规划等有重
要的现实意义,这不仅关系到绿洲自身的发展,也关系
到塔里木河下游生态环境的重建。
站1961。2002年的实测年径流资料进行分析。
收稿日期: 2006-06-27?修订日期: 2007-07-02。
基金一项目: 国家自然科学基金资助项目(50579063)?国家自然科学基金资助项目(50779052) 。
第 作者简介:张晓伟(1978- ),男,黑龙江省安达市人,水文学及水资源专业博士研究生,从事旱区水文水资源研究。
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1.2 年径流的多年变化
干旱区径流年际变化与水资源的开发利用关系密切,它直接影响供水的保证率和工程调蓄规模。年径流变差系数Cv值可以反映出一个地区年径流年际之间相对变化情况。对和田河上同站、乌站、肖塔3个控制站实测年径流量进行分析,结果见表1 。
表1和田河年径流均值、变差系数
Table 1 Mean value and Cv of annual runoff series in the Hotan River
站名 年径流均值/108m3 变差系数 统计年限
乌站 2149 019 1956。2002
同站 2230 021 1956、2002
肖塔 1055 062 1961、2002
干旱区年径流Cv值介于0.1。0.5之间[4],从表1可知:乌站与同站的变差系数较小,说明和田河两支流的年际变化不大,这与两支流的径流补给来源有关,且乌站、同站是出山口处的水文站,受人类活动影响较小,因此其径流年际变化相对稳定。和田河出流量即肖塔站的年径流量变差系数最大,Cv=0.62,说明径流年际变化大,这主要是由于肖塔站的径流量受到上游用水情况的影响。
1.3年径流序列趋势性分析
水文序列存在趋势,可能是由于气候变化低频率摇摆所致,或是由于土地利用及流域特征变化引起的。径流序列随时间的增加呈现系统而连续的递减或递增变动就是径流的趋势变化。径流序列的变化趋势在小波分析中,对应于最大尺度小[5波]变换的低频系数。随着尺度的增加,时间分辨率降低,序列的发展趋势就会表现得更明显。对同站、乌站实测年径流序列用db3小波进行5次小波分解,对肖塔站进行6次小波分解,得到反映年径流变化趋势的小波分解的低频系数的重构序列(图 2、图3)。
可以看出: 乌站和肖塔站实测年径流序列变化趋势是减少的, 同站的实测年径流序列
1956、1992年变化趋势是减少的, 1992年以后略有增加,但总体变化趋势是减少的。
1.4年径流序列持续性分析
径流序列持续性反映径流时间序列前后数据之间的相互关联作用与径流序列变化趋势是具有持续性还是反持续6性。 目前,通过R/S分析,应用Hurst指数H来判断趋势性成分的强度,反映序列的持续性[ ]。
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976 自 然 资 源 学 报 22卷
R/S分析方法的基本原理为[7]:对于时τ间序列(x(t)+(t=1,2, ,n),对于任意正整数τ≥1
定义均值序列: xτ=1τ i"= 1x(t) τ=1,2, ,n (1)
累积离差: X(t,τ)
极差序列: R(τ )=max1≤Xt≤τ(t,τ )-min 1≤Xt≤τ(t,τ ) (3)
标准差序列: S(τ)=
对于比值R(τ)/S(τ)≡R/S如果存在如下关系: R/S∝τ H (5)则说明时间序列(x(t)+(t=1,2, ,n)存在Hurst现象,H称为Hurst指数,H值可根据计算出的(τ ,R/S)的值,在双对数坐标系(ln(τ ),ln(R/S))中用最小二乘法拟合,H对应于拟合直线的斜率。
根据H的大小可以判断时间序列趋势成分是表现为持续性,还是反持续性。Hurst等人证明,如果(x(t)+是相互独立、方差有限的随机序列,则有H=0.5。对于不同的Hurst指数H(0<H<1),存在三种情况:
(1)H=0.5时,表明时间序列变化是随机的;
(2)0<H<0.5时,表明时间序列具有长期相关性,但将来的总体趋势与过去的相反,过程具有反持续性。H值越接近于0,反持续性越强;
1.5年径流序列多时间尺度分析
研究年径流的变化规律, 除了分析其趋势性外还应对其进行多时间尺度分析即周期分析。径流的多年变化主要取决于气候因素的变化,受太阳活动和星体运动8等影响。近年来小波分析方法被应用到该领域来,小波分析法具有良好的时、频局部化特性[ ],可以给出序列的
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瞬时振动随时间推移的变动状况,可以分析同一频率的周期突变现象。河川径流的变化在时域中存在多层次时间尺度结构和局部化特征,因而小波分析应用越来越广泛。
小波函数ψ(t)指具有震荡性能迅速衰减到零的一类函数。若其Fourier变换ψ(ω)满足条件[5]:
则称ψ(t)为基本小波或母小波。
径流序列是观测样本,是离散化的过程,径流变化在时域中存在多层次时间结构的局部化特征,径流变化周期具有局部化特征,在实际应用
从图7，图9可知:同站实测年径流序列周期为 3年,乌站第一主周期为2年,第二主周期为5年,肖塔站实测年径[9]流序列周期为 3年。 2年与3年的周期与气候过程准两年周期一致,由海-气相互作用导致, 5年周期与气候过程双振动周期一致,与太阳活动有关。2 径流变化成因分析
径流的形成过程是多种因素相互作用和联系的复杂自然现象, 影响河川径流变化的因素可以分为自然因素与人为因素。 自然因素主要指气温、降水的变化,人为因素主要指由于人类生产活动引起的工农业用水量的增加,以及人类活动引起流域下垫面条件的改变。 和
田河流域位于干旱区,上游是径流形成区,中游绿洲及下游沙漠段是径流耗散区。 同站和乌站是和田河两条支流玉河与喀河出山口处的水文站,受人类活动影响小,出山径流的变化主要受气候变化的影响。两条支流属于冰雪融水及高山降水混合补给型河流,
要受气温和山区降水的影响。 肖塔站位于和田河的下游,是和田河汇入塔里木河的控制站,其径流变化除受到绿洲内降水影响外,主要受上游来水与中游用水情况的影响。对和田绿洲年降水、气温序列和实测年径流序列,应用Kandell秩次相关检验法进行趋势分析,见表2。
表2和田河实测年径流序列与年降水、气温序列趋势分析
名 称 统计量 临界统计量 变化趋势
同站实测年径流序列 -082 196 不显著减少
乌站实测年径流序列 -085 196 不显著减少
肖塔站实测年径流序列 - 1 51 196 不显著减少
和田绿洲年降水序列 -063 196 不显著减少
和田绿洲年气温序列 347 196 显著增加
从表2可得:绿洲年气温序列增加趋势显著,同站、乌站实测年径流序列存在不显著的减少趋势,这主要是由于气温升高造成冰川后退、雪线上升、冰雪融水径流减少。肖塔站实测年径流序列存在不显著的减少趋势,且这种趋势强于出山口处的同站和乌站,这除了与绿洲内降水量减少有关外, 主要是由于20世纪70年代前后和田绿洲农业水土资源开发进程加快, 10余座平原水库建成蓄水,灌溉面积迅速增加,河网渠道化,河道沿程引水损失加大,造成汇入塔里木河的径流量逐渐减少。
和田绿洲以灌溉农业为主,和田河是绿洲生存的命脉,在气候变化和人类活动的影响下和田河径流的减少影响着绿洲自身的发展和向塔里木河的输水。因此,绿洲内应提倡节水型农业,合理开发水资源, 以保障绿洲经济社会的可持续发展。
3 结论
本文结合多种方法对和田河年径流变化规律和变化动因进行了分析, 得到如下主要结论:
(1)和田河年径流存在减少趋势,通过R/S分析表明这种趋势具有一定的持续性,出山口处,受人类活动影响小,两支流玉河、喀河实测径流年际变化不大,下游出口处,受人类影响大,径流年际变化大。
(2)应用小波分析表明在海-气相互作用和太阳活动的影响下,和田河两条支流玉河、喀河存在3年、2年和5年的周期变化,下游入塔里木河处年径流存在 3年的周期变化。
(3)和田河年径流的变化主要受气候变化和人类活动影响。 由于气温升高一引起出山口处两条支流径流量减少。中游绿洲区降水的减少对下游入塔里木河处的径流有 定影响,但主要是由于中游绿洲区水土资源开发进程加快,灌溉面积增大,耗水量增加,导致入塔里木河的水量逐渐减少。因此,和田绿洲应合理开发利用水土资源,节约用水,控制绿洲在一个适宜的发展规模内,以保障绿洲经济社会的可持续发展和汇入塔里木河一定的水量
